【手続補正書】
【提出日】平成18年8月2日(2006.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    加熱装置、加熱定着装置および画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】ホルダ面に沿って移動可能で、磁場の作用により電磁誘導発熱する発熱層を含む耐熱性の加熱用フィルムと、この加熱用フィルムに圧接して両者間にニップ部を形成する加圧部材とを有し、被加熱部材を前記ニップ部を通過させて加熱処理する加熱装置において、前記ニップ部との対向側に前記加熱用フィルムを支える構造体を該加熱用フィルムの幅方向に配設し、前記構造体の端部に前記加熱用フィルム端部の規制を行う摺動部材を設けたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】ホルダに固定された加熱体と、内面が前記加熱体に対向圧接して駆動される耐熱性の加熱用フィルムと、前記加熱体に前記加熱用フィルムを押圧させてニップ部を形成する加圧部材とを有し、被加熱部材を前記ニップ部を通過させて加熱処理する加熱装置において、前記加熱体のニップ部との対向側に前記発熱体を支える構造体を前記加熱用フィルムの幅方向に配設し、前記構造体の端部に前記加熱用フィルム端部の規制を行う摺動部材を設けたことを特徴とする加熱装置。
【請求項３】加熱用フィルム端部の規制を行う摺動部材は、構造体の端部に回転自在に保持され、前記加熱用フィルムの回転とともに回転することを特徴とする請求項１および請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】  被加熱部材が未定着画像を担持した記録材であり、この記録材に前記未定着画像を加熱定着させる熱源として、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の加熱装置を備えことを特徴とする加熱定着装置。
【請求項５】  記録材に未定着トナー画像を形成担持させる作像手段と、前記記録材に形成担持させた未定着トナー画像を該記録材に加熱定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、前記定着手段として請求項４記載の加熱定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は耐熱性の加熱用フィルム（以下、フィルムと略称する）と加圧部材との圧接部に形成されたニップ部を、被加熱部材を通過させて加熱処理を行う加熱装置、この加熱装置を熱源とする加熱定着装置および該加熱定着装置を適用した複写機、プリンター等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の加熱装置としては、
ａ）磁場の作用により、電磁誘導発熱する発熱層を含むフィルムと、このフィルムに圧接して両者間にニップ部を形成する加圧部材とを有するもの、
ｂ）ホルダに固定された加熱体と、内面が前記加熱体に対向圧接して駆動されるフィルムと、前記加熱体に前記フィルムを押圧させてニップ部を形成し、そのニップ部において前記フィルム外面との間に搬送された被加熱部材を前記加熱体からの熱により加熱処理する加圧部材とを有するもの、
等が一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述従来の加熱装置では、複数のローラーを使用するタイプでは部品点数が多いため、装置が大型化し、コストがかかるという課題がある。また、樹脂等で成形された円筒状のガイド部材が構造体を兼ねたタイプのものは、小型化、低コスト化には有利であるが、樹脂のそりや強度の関係から長手方向（被加熱部材の幅方向）で安定したニップを得るためには長さに制約があり、また加圧力に対してもヒーター等の強度とともにガイド強度に起因する制約があるという課題があった。
【０００４】
また、フィルムの規制に対しては、フィルム端部にフィルム幅方向を規制する固定の樹脂部材等を設置しているが、固定された部材がフィルム端部と摺動することから、フィルムの破損等の原因となり、フィルムの耐久性を著しく低下させる課題があった。
【０００５】
また、ガイド部材が構造体を兼ねる場合、前述の強度の関係から長手方向のみならず、搬送方向にもある程度の大きさが必要とされるため、必然的にニップ部以外でもフィルムとの摺動部の面積が増加し、これによる摺動抵抗が装置のトルクの増大を招いていた。また、特に電磁誘導発熱を利用する場合、このガイド部材とフィルムの接触面積の大きさが温度の均一性や効率に影響を与えることが実験の結果から確認されている。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、フィルム内のニップ対向部に長手方向（被加熱部材の幅方法）に渡り構造体を配設し、ニップ部への加圧力を直接この構造体により伝達するとともに構造体端部にフィルム端部を規制する摺動部材を設け、フィルムの安定した送りを可能にした加熱装置を得ることを目的とする。
【０００７】
また、この加熱装置を熱源として、安定したトナー画像の加熱定着を行うことができる加熱定着装置および該加熱定着装置を適用して画像ムラのない高品質の画像を形成することのできる画像形成装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は次の構成要素を有することを特徴とする加熱装置、加熱定着装置および画像形成装置である。
【０００９】
（１）ホルダ面に沿って移動可能で、磁場の作用により電磁誘導発熱する発熱層を含む耐熱性の加熱用フィルムと、この加熱用フィルムに圧接して両者間にニップ部を形成する加圧部材とを有し、被加熱部材を前記ニップ部を通過させて加熱処理する加熱装置において、前記ニップ部との対向側に前記加熱用フィルムを支える構造体を該加熱用フィルムの幅方向に配設し、前記構造体の端部に前記加熱用フィルム端部の規制を行う摺動部材を設けたことを特徴とする加熱装置。
【００１０】
（２）ホルダに固定された加熱体と、内面が前記加熱体に対向圧接して駆動される耐熱性の加熱用フィルムと、前記加熱体に前記加熱用フィルムを押圧させてニップ部を形成する加圧部材とを有し、被加熱部材を前記ニップ部を通過させて加熱処理する加熱装置において、前記加熱体のニップ部との対向側に前記発熱体を支える構造体を前記加熱用フィルムの幅方向に配設し、前記構造体の端部に前記加熱用フィルム端部の規制を行う摺動部材を設けたことを特徴とする加熱装置。
【００１１】
（３）加熱用フィルム端部の規制を行う摺動部材は、構造体の端部に回転自在に保持され、前記加熱用フィルムの回転とともに回転することを特徴とする（１）または（２）に記載の加熱装置。
【００１２】
（４）被加熱部材が未定着画像を担持した記録材であり、この記録材に前記未定着画像を加熱定着させる熱源として、（１）から（３）のうちのいずれか１項記載の加熱装置を備えことを特徴とする加熱定着装置。
【００１３】
（５）記録材に未定着トナー画像を形成担持させる作像手段と、前記記録材に形成担持させた未定着トナー画像を該記録材に加熱定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、前記定着手段として（４）記載の加熱定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を添付図面について説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１〜図４はこの発明の実施の形態１による加熱装置を示す図であり、各図において、フィルム１の内部には構造体としてのステー２が配設され、このステー２に対し励磁コア１２、励磁コイル１３を保持するフィルムガイド３が固定されている。ステー２の両端部にはバネホルター４ａ，４ｂが固定されている。このバネホルター４ａ，４ｂのそれぞれには摺動部材としての端部ガイド５ａ，５ｂが回転自在にはめ込まれている。加圧ローラー６はベアリング９ａ，９ｂを介しフレーム７に回転自在に固定されている。
【００１６】
ステー２と固定されたバネホルター４ａ，４ｂはフィルム１及び端部ガイド５ａ，５ｂを保持したままフレーム７の切り欠き部７ａ，７ｂに対しバネホルター４ａ，４ｂの溝部４ｃ，４ｄが入り込み、上下に移動可能に支持されている。加圧ばね８ａ・８ｂはバネホルター４ａ・４ｂとフレーム７間にセットされた状態で、フィルム１を加圧ローラー６間に加圧ばね８ａ，８ｂの作用により加圧し、天板１０により固定されている。また、加圧ローラー端部には駆動伝達用にギア１１が固定されている。上記フィルム１の構成は図４に示すように、離型層１ａ，弾性層１ｂ，発熱層１ｃから構成されている。
【００１７】
加圧ローラー６は、画像形成装置本体（図示せず）の駆動源（図示せず）より伝達された駆動力がギア１１に伝達されることにより回転する。加圧ローラー６と接触するフィルム１は、摩擦力により端部ガイド５ａ，５ｂに案内されながら従動する。
【００１８】
一方、画像形成装置本体（図示せず）の励磁回路（図示せず）は励磁コイル１３に接続されており、この励磁回路より高周波バイアスが印加されることで磁力を発生させる。この磁力の作用でフィルム１の発熱層（強磁性導電層）１ｃに誘導電流（渦電流）を生じさせて電磁誘導発熱状態となる。
【００１９】
この状態から被加熱部材Ｐをフィルム１と加圧ローラー６間のニップ部Ｎに搬送導入することで、加圧バネ８ａ，８ｂの加圧力及び電磁誘導発熱したフィルム１からの熱が加えられ、被加熱部材Ｐに未定着画像が定着される。
【００２０】
実施の形態２．
図５〜図７はこの発明の実施の形態２による加熱装置を示す図であり、各図において、フィルム１内部にはステー２が配設され、このステー２に対しヒーター１４を保持するフィルムガイド３が固定されている。ステー２の両端部にはバネホルター４ａ，４ｂが固定されている。このバネホルター４ａ，４ｂのそれぞれには端部ガイド５ａ，５ｂが回転自在にはめ込まれている。加圧ローラー６はベアリング９ａ・９ｂを介しフレーム７に回転自在に固定されている。
【００２１】
ステー２と固定されたバネホルダー４ａ，４ｂはフィルム１及び端部ガイド５ａ，５ｂを保持したままフレーム７の切り欠き部７ａ，７ｂに対しバネホルダー４ａ，４ｂの溝部４ｃ，４ｄが入り込み、上下に移動可能に保持されている。加圧ばね８ａ，８ｂがバネホルダー４ａ，４ｂとフレーム７間にセットされた状態でフィルム１と加圧ローラー６間に加圧ばね８ａ，８ｂの作用により加圧され天板１０により固定されている。
【００２２】
また、加圧ローラー端部には駆動伝達用にギア１１が固定されている。加圧ローラー６は画像形成装置本体（図示せず）の駆動源（図示せず）より駆動力がギア１１に伝達されることにより回転する。加圧ローラー６と接触するフィルム１は、摩擦力により端部ガイド５ａ，５ｂとともに端部ガイド５ａ，５ｂに案内されながら従動する。
【００２３】
一方、画像形成装置本体（図示せず）の電源より供給された電力によりヒーター１４が加熱される。この状態から被加熱部材Ｐがフィルム１と加圧ローラー６間のニップ部Ｎに搬送導入することで圧力及び熱が加えられ、被加熱部材Ｐに未定着画像の定着が実施される。
【００２４】
実施の形態３．
図８は、実施の形態１または実施の形態２の加熱装置を熱源として用いたこの発明の実施の形態３による加熱定着装置の概略断面図である。
【００２５】
図８に示したように、加熱定着装置１００は、ヒーター２１と、このヒーター２１を支持すると共に円筒形のフィルム２３をガイドするヒーターホルダ２２と、耐熱ゴムからなる加圧ローラー２４、ヒーターホルダ２２を加圧ローラー２４側へ押圧する押圧部材２５などから構成されている。なお、フィルム２３は加圧ローラー２４の回転によって摩擦力を受けてヒーターホルダ２２に沿って回転搬送される構成となっている．そして、表面上に未定着トナー画像ｔが形成されたシートＰが、フィルム２３を挟んで、ヒーター２１と加圧ローラー２４により形成されたニップ部Ｎを、総圧４〜４０Ｋｇｆ程度に加圧されると共に加熱されながら搬送されると、トナー画像ｔがシートＰ上に定着される。このフィルム２３は、通常、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上するために、膜厚を１００μｍ以下の耐熱性、離型性、耐久性を兼ね備えたポリイミド等のフィルム表面にＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰを離型層としてコーティングした複合フィルムで構成されている。
【００２６】
一方、ヒーター２１は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を基材とするヒーター基板２１ａの一面に通電発熱体２１ｂがパターン形成され、反対側の面には温度検知素子２１ｃが配置され、定着装置の温度制御をこの温度検知によって行う構成となっている。また、ヒーター２１を支持するヒーターホルダ２２は、成形性の良い熱可塑性樹脂、例えば、液晶ポリマーからなる。
【００２７】
以上のように、この実施の形態３によれば、実施の形態１に示す加熱装置を熱源として有することにより、ヒータスポットに起因するトラブルがなく、安定した加熱定着を行なうことができる。
【００２８】
実施の形態４.
図９は、この発明の実施の形態３による加熱定着装置を備えた画像形成装置の一例を示す概略図である。この画像形成装置は、電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。５１は筐体、５２は像担持体としての電子写真感光ドラムであり、この感光ドラム５２は矢印の時計方向に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動される。そして、感光ドラム５２は、その回転過程で帯電ローラー５３により所定の極性、電位に一様に一次帯電され、その帯電面にレーザー走査露光装置（レーザービームスキャナ）５４により出力される、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Ｌによる走査露光を受け、ドラム周面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。その潜像は現像装置５５によりトナー画像として現像され、そのトナー画像が感光ドラム５２と転写ローラー５６との間の転写ニップ部Ｎへ至る。
【００２９】
一方、給紙ローラー５７により給紙カセット５８内の記録材Ｐが一枚づつ搬送され、シートパス５９を通って所定のタイミングで転写ニップ部Ｎへ導入され、転写ローラー５６により記録材Ｐの背面からトナーと逆極性の電界が加えられて、感光ドラム５２例のトナー画像が記録材Ｐの面に転写されている。
【００３０】
トナー画像の転写を受けて転写ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは、感光ドラム５２面から分離されて搬送ガイド６０に導かれて前記図７に示すこの発明の加熱定着装置１００に入り、定着ニップ部Ｎを通ることで前述したようにトナー画像が加熱定着を受け、シートパス６２を通って装置外へと排出される。記録材Ｐに対するトナー画像転写後の感光ドラム５２面は、クリーニング装置６３により清掃されて繰り返して作像に供される。
【００３１】
以上のように、この実施の形態３によれば、安定した定着動作を行ない、品質の良い画像形成を行なうことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、フィルム内のニップ対向部に長手方向（被加熱部材の幅方向）に構造体を配設し、ニップ部への加圧力を直接この構造体により受けるとともに、構造体端部にフィルム端部を規制する摺動部材（軸受け部材）を設けたので、従来、フィルム定着方式では安定したニップ部の確保が困難とされた紙サイズにも対応し、ウォームアップ時間の短縮、省電力、応答性の向上等の多くの利点をそのままにもつフィルム加熱装置の提供が可能となった。
【００３３】
また、同時に、フィルム端部の摺動抵抗を下げると同時にガイド部材との接触抵抗を下げることが可能となり、長尺化で発生する装置のトルクの増加を抑えることを可能とする。また、同時にフィルム端部の摺動抵抗を減らしたことで、フィルム端部への負荷を低減し、結果的にフィルムの耐久性が大きく向上した。
【００３４】
更に電磁誘導加熱方式を用いる請求項１記載の加熱装置においては、上記の効果に加え、カラー画像形成装置に用いる定着装置のように大きな発熱量の確保が必要とされる装置に対しても、記録材の大きさに左右されることなく適用可能である。
【００３５】
また、この加熱装置を熱源として構成したので、安定した加熱定着を行うことができる加熱定着装置を得ることができるとともに、この加熱定着装置を適用して画像ムラのない高品質の画像形成を行う画像形成装置を得ることができる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による加熱装置を示す正面図である。
【図２】実施の形態１による加熱装置の分解斜示図である。
【図３】実施の形態１による加熱装置の側面図である。
【図４】実施の形態１による加熱装置に適用したフィルムの横断側面図である。
【図５】この発明の実施の形態２による加熱装置を示す正面図である。
【図６】実施の形態２による加熱装置の分解斜示図である。
【図７】実施の形態２による加熱装置の側面図である。
【図８】この発明の実施の形態３による加熱定着装置の概略断面図である。
【図９】実施の形態４による画像形成装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１・・フィルム、２・・ステー、３・・フィルムガイド、４・・バネホルター、５・・端部ガイド、６・・加圧ローラー、５２・・感光ドラム（作像手段）、５３・・帯電ローラー（作像手段）、５４・・レーザー走査露光装置（作像手段）、５５・・現像装置（作像手段）、１００・・加熱定着装置。